KAYU hendri

2

Perencanaan Konstruksi Gedung I

BAB II PERENCANAAN KAYU

A4

A3 H1 V2

A2

V1

D1

B1

A1

A5 D2

B2

V3

B3

A6

B4

840.00 1140

2.1 Perhitungan Panjang Batang

a. Bidang datar B1 = B2 = B3 = B4 = H1 = 2,10 m

b. b. Bata Batang ng kaki kaki kuda kuda-k -kud udaa A1 = A6 = A2 = A5 = A3 = A4 =

1,5 cos 35

B1 cos 35

B1

+

=

=

B2

cos cos 35

1,5 0,819

2,1 0,819

−

A2

=

=1,83

=

m

2,56 m

4,2 0,819 819

−

2,564

=

2,56 m

c. Batan atang g ver verti tik kal V1 = V3 = 2,1 tg 35 = 1,47 m V2 = 2 (1,47) = 2,94 m

d. Bata Batang ng Diag Diagon onal al D1 = D2 =

V 1

2

2 + B2 = 1,47 2 + 2,12 =2,56 m

Tabel 1.1 Panjang Batang

38

Hendri /080301076

3


Nama Batang B1 = B2 = B3 = B4 A1 = A6 A2 = A5 A3 = A4 V1 = V3 V2 D1 = D2 H1 2.2

Panjang Batang 2,10 m 1,83 m 2,56 m 2,56 m 1,47 m 2,94 m 2,56 m 2,10 m

Perencanaan Gording

Direncanakan : Jarak antar kuda-kuda

: 3,3 m

Ukuran gording

: 8 x 12 cm

Jarak gording

: 0,9 m

Atap Atap yang ang digu igunaka nakan n

: Meta Metall Mult Multii Roof, oof, ukura kuran n 77x10 7x100 0 cm 5,32 kg/lembar ( 7 kg/m 2).

Kayu Kayu yang yang dipaka dipakaii adalah adalah kayu Rasamala Rasamala ( Kelas Kelas Kuat II ) dengan dengan berat jenis 810 kg/m 3. PKKI (NI_5.1961).

2.2.1 Momen Inersia Gording ω x =

ω y =

I x

=

I y

=

1 6 1

bh 2

6 1

12 1 12

=

b2h = bh 3

=

b3h =

1 6 1

×

×

6 1

12 1 12

2

8 ×12

8

2

×

×

12

×

8 ×12

8

3

=

192 cm

=

128 cm

3

12

×

3

3

=

1152 cm

=

512 cm

4

4

2.2.2 2.2.2 Pembebana Pembebanan n

a. Beban mati Berat Berat gordin gording g

: 0,08 0,08 x 0,12 0,12 x 810

= 7,776 7,776 kg/m kg/m

Berat Atap

: 0,9 x 7 kg/m2

= 6,3 6, 3

kg/m kg /m

q = 14,076 kg/m

38

Hendri /080301076

4


qx

qy q

35°

q x

=

q cos α = 14 ,076 cos 35

q y

=

q sin α = 14 ,076 sin 35

M x

=

M y

=

1 8 1

q x L2

=

q y L2

=

8

1 8 1

11,530

×

8

8,074

×

×

×

= =

11,530 kg / m

8,074 kg / m

3,3

2

3,3 2

=

=

15 ,695 kgm

10 ,991 kgm

b. Beban hi hidup Beban hidup disini adalah beban terpusat akibat pekerja dan peralatan serta beban terbagi rata akibat air hujan.

•

Beban terpusat

Berdasarkan PPI 1983, akibat beban gravitasi yang bekerja di tengah bentang merupakan beban hidup sebesar P = 100 kg. P x

=

Pcoc

P y

=

100 cos 35

=

81,915 kg

P sin α = 100 sin 35

=

57 ,358 kg

M x

=

M y

=

•

1 4 1 4

α =

P x L

=

P y L

=

1 4 1 4

×

81,915

×

×

57 ,358

3,3 = 67 ,580 kgm

×

3,3 = 47 ,320 kgm

Beban terbagi rata

Menurut PPI 1983, muatan air hujan permeter persegi bidang dapat ditentukan dengan rumus ( 40 − 0,8α ) kg / m 2 Maka diperoleh beban terbagi rata sebesar ( 40-0,8 x 35 ) = 12 kg/m 2 Jadi, beban air hujan yang diterima konstruksi adalah :

38

Hendri /080301076

5


q

=

12 kg / m 2

1 = 12 kg / m

×

q x

=

q cos α = 12 × cos 35

q y

=

q sin α = 12 × sin 35

M x

=

M y

=

1 8 1 8

q x L2

=

q y L2

=

1 8 1 8

=

9,829 kg / m

=

6,883 kg / m 2

×

9,829

×

3,3

×

6,883

×

3,3 2

=

13,340 kgm

=

9,369 kgm

Jadi, momen yang menentukan adalah momen yang terbesar yaitu beban terpusat akibat pekerja dan peralatan.

c. Beban angin yang bekerja tegak lurus pada bidang atap adalah sebesar ω =

40 kg/m2, sehingga arah angin yang bekerja hanya pada sumbu x

saja sedangkan sumbu y gaya angin adalah nol.

•

Angin tekan

Koefisien angin tekan untuk α < 650 adalah ( 0,02α − 0,4) , sehingga : c = 0,02 x 35 - 0,4 = 0,3 ( ω = 40 kg/m2) Beban angin yang timbul akibat angin tekan adalah :

q x

=

0,3 × 40

q y

=

0

M x

=

1

8 M y = 0

q x L2

=

12 kg / m

=

1

12

×

8

×

3,3

2

=

16 ,335 kgm

• Angin Hisap Koefisien angin hisap ( c ) adalah – 0,4 Beban angin yang timbul akibat angina hisap adalah angin q x

(

= −

0,4 ) × 40

1 = −16 kg / m

×

q y = 0 M x

=

1

8 M y = 0

q x L2

=

1 8

( 16 ) × 3,3 2

× −

38

=

21,780 kgm (−)

Hendri /080301076

6


Tabel 1.2. Kombinasi Momen Gording Momen (kgm) 1 Mx My

Beban Mati

Beban Hidup Terpusat 3 67,580 47,320

2 15,695 10,991

Beban Angin

Air Hujan 4 13,340 9,369

Tekan Hisap 5 6 16,335 -21,780 0 0

Kombinasi Momen Primer Sekunder 7 8 83,275 99,610 58,311 58,311

2.2.3 Kontrol keamanan

Berdasarkan PKKI 1961 kayu Rasamala dengan BJ = 810 kg/m 3 ,tergolong kayu kelas II, konstruksi terlindung (β = 1), menerima muatan angin dan muatan tetap δ = 5 , σ lt = 10 0 kg/m2 .

4

a. Kontrol Tegangan 1. Tegangan yang timbul akibat muatan tetap ( β =1, δ =1 ) Untuk kombinasi primer _

σ lt

= β ×δ ×σ lt = 100

M x

= 83 , 275

M y

= 58 ,311 kgm = 5831

σ lt ytb

=

M x ω x

kgm

kg / cm 2

+

,5kgcm

= 8327

M y ω y

=

,1kgcm

8327 ,5 192

_

σ ytb

= 88 ,928 < σ lt = 100

+

5831 ,1 128

= 88 ,928

kg / cm 2

kg / cm 2 .......... .......... .......... .......... .( aman )

2. Tegangan yang timbul akibat muatan sementara ( β = 1, δ = 5 )

4

Untuk kombinasi sekunder _

σ lt = β × δ × σ lt = 1 x 5/4 x 100 = 125 kg/cm

2

M x = 99,610 kgm = 9961 kgcm M y = 58,311 kgm = 5831,1 kgcm σ ytb

=

M x ω x

+

M y y

=

ω

9961 192

+

_

ytb

σ lt

= 97 ,436 < σ lt = 125

38

5831 ,1 128

= 97 ,436

kg / cm 2

kg / cm 2 .......... .......... .......... .......... ..( aman )

Hendri /080301076

7


b. Kontrol Lendutan 1. Lendutan akibat beban mati q x = 11,530 kg/m = 0,1153 kg/cm q y = 8,074 kg/m = 0,0807 kg/cm Terhadap sumbu y – y f x1

=

5q x l 4

=

384 . E . I x

5( 0,1153 ) × 330 4 384 ×100000

1152

=

0,155 cm

=

0,243 cm

×

Terhadap sumbu x – x f y1

=

5q y l 4

=

384 . E . I y

5( 0,0807

) ×330 4

384 ×1000000

×

512

2. Akibat beban hidup q x = 81,915 kg/cm q y = 57,357 kg/cm Terhadap sumbu y – y f x 2

=

P x .l 3 48. E . I x

=

81,915 × 330 3 48 ×100000

1152

=

0,532 cm

×

Terhadap sumbu x – x f y 2

=

P y I 3 48 . E . I y

=

57 ,358 ×330 48 ×100000

×

3

512

=

0,839 cm

3. Lendutan akibat beban air hujan Karena angin hisap hanya memperkecil lendutan, maka tidak perlu ditinjau lagi dan yang ditinjau hanya akibat angin tekan. q x = 12 kg/m = 0,12 kg/cm q y =

0 kg/m = 0 kg/cm

Terhadap sumbu y – y f x 3

=

5q x l 4 384 . E . I x

=

5( 0,12 ) × 330 4 384 ×100000

1152

=

0,161cm

×

Terhadap sumbu x – x f y 3

=

0

38

Hendri /080301076

8


4. Kombinasi Lendutan Menurut PKKI (NI_5.1961), lendutan pada konstruksi kuda-kuda seperti gording, kasau, dan sebagainya adalah : f maks ≤ f izin

=

1 200

L

=

1 200

1 200

L

(330 ) = 1,65 cm

f x total = f x1 + f x2 + f x3 = 0,155 + 0,532 + 0,161 = 0,848 cm f y total = f y1 + f y2 + f y3 = 0,243 + 0,839 + 0 Maka, f ytb =

f x 2

+

f 2 y

=

0,848

2

1,082

+

= 1,082 cm 2

= 1,375 cm

F ytb = 1,375 < f izin = 1,65 cm ……………………….………….(aman)

Berdasarkan perhitungan di atas, gording yang direncanakan dengan ukuran 8/12 dapat digunakan, karena telah memenuhi syarat kontrol tegangan.

38

Hendri /080301076

9


BAB III PERHITUNGAN PEMBEBANAAN

H A3

A4 H1

F A2

A1

A

V1

D1

B

B2

B1

G A5

V2 D2 C

V3

B3

D

B4

E

A6

840.00 1140.00

3.1 Beban Mati 3.1.1

Berat Sendiri

Direncanakan :

•

Balok bint

: 2 x 6/12

Balok kaki kuda kuda

: 8/12

Balok Vertikal

: 8/12

Balok Diagonal

: 8/12

Balok gapit

: 2 x 6/12

Berat Balok bint : 2 x 6/12 B1 = B2 = B3 = B4 = 2,1 meter P = 2 x 0,06 x 0,12 x 2,1 x 810 = 24,494 kg

•

Berat Balok kaki kuda kuda : 8/12 A2 = A3 = A4 = A5 = 2,56 m P = 0,08 x 0,12 x 2,56 x 810 = 19,907 kg

•

Berat Balok Vertikal : 8/12 V1 = V3 = 1,47 m P = 0,08 x 0,12 x 1,47 x 810 = 11,431 kg V2 = 2,94 m P = 0,08 x 0,12 x 2,94 x 810 = 22,861 kg

38

Hendri /080301076

10


•

Berat Balok Diagonal : 8/12 D1 = D2 = 2,56 m P = 0,08 x 0,12 x 2,56 x 810 = 19,907 kg

•

Berat Balok gapit : 2 x 6/12 H1 = 4,20 m P = 2 x 0,06 x 0,12 x 4,20 x 810 = 48,989 kg

•

Tritisan = 0,08 x 0,12 x 1,83 x 810 = 14,230 kg

3.1.1.2 Pelimpahan Beban Terhadap Titik Buhul Akibat Berat Sendiri

•

Titik A = E

= A1 + ½ (A2 + B1) = 14,230 + ½ (19,907 + 24,494)

•

Titik B = D

= ½ (B1 + V1 + B2) = ½ (24,494 + 11,431 + 24,494)

•

Titik F = H

= 36,431 kg

= 30,210 kg

= ½ (A2 + V1 + D1 +A3) = ½ (19,907 + 11,431 + 19,907 + 19,907) = 35,576 kg

•

Titik C

= ½ ( B2 + D1 + V2 + D2 + B3) = ½ (24,494 + 19,907 + 22,861 + 19,907 + 24,494) = 55,832 kg

•

Titik G

= ½ ( A3+ A4 + V2 ) = ½ (19,907 + 19,907 + 22,861)

= 31,338 kg

3.1.1.3 Berat Penutup Atap + Berat Gording

Penutup atap

= Metal Multiroof tanpa reng dan kasau (7 kg/m2)

Gording

= 0,08 x 0,12 x 810 = 7,776 kg/m

P1 = Berat penutup atap

= 7 x jarak kuda-kuda x jarak gording = 7 x 3,3 x 0,9 = 20,79 kg

P2 = Berat gording

= Berat gording x jarak kuda-kuda = 7,776 x 3,3 = 25,661 kg

P = P1 + P2 = 20,79 + 25,661 = 46,451 kg

38

Hendri /080301076

11


•

Batang A – F

1.00

0.83

0.17

1.00

1.00

0.39

R A

R F

Σ MF = 0 R A

=

P(0,77 ) +P(1,67 ) +P(2,56 ) −P(0,13 ) −P(1,03 ) −P(1,83 ) 4,39

= 21,268 kg

Σ MA = 0 = 3P + R A – 3P + R F1 = 0 R F1

•

= 21,268 kg

Batang F – G

0.61

1.00

0.95

R F

R G

Σ MG = 0 R F2

=

113 ,608 (0,61 ) +113 ,608 (1,61 ) +113 ,608 (2,56 ) 2,56

= 212,127 kg

Σ MG = 0 = R F2 – 3P + R G = 0 R G

= 128,697 kg

Jadi beban gording untuk tiap titik buhul :

•

Titik A = E

==> 21,977 kg

•

Titik F = H

==> P = F1 + F2

•

Titik G

==> 128,697 kg

= 91,631 + 212,127 = 303,758 kg

3.1.1.4 Berat Plafon

38

Hendri /080301076

12


Berat plafon dan penggantung = (11 + 7) = 18 kg/m (PPI-1983)

•

Titik A dan E = 1,5 + ½ B1 x jarak kuda-kuda x berat plafon dan penggantung = ½ x 2 x 2 x 18

•

= 91,8 kg

Titik B dan D = ½(B1 + B2)xjarak kuda-kudax berat plafond dan penggantung = ½ (2,1+ 2,1) x 2 x 18

•

Titik C

= 75,6 kg

= ½(B2 + B3)xjarak kuda-kudax berat plafond dan

penggantung = ½ x (2,1 + 2,1) x 2 x 18 = 75,6 kg

3.1.2

Beban Hidup

3.1.2.1 Muatan Orang / Pekerja

PPI-1983 menegaskan bahwa pada tiap titik buhul bagian atas perlu ditambah beban sebesar 100 kg yang diakibatkan oleh seorang pekerja dan peralatannya. Demikian juga pada titik buhul bagian bawah ditambah 100 kg sebagai akibat dari pemasangan instalasi listrik atau pada waktu pemasangan. Penyambungan titik buhul dan keduanya merupakan bagian dari beban hidup.

3.1.2.2 Muatan Air Hujan

Menurut PPI-1983, muatan air hujan yang bekerja pada titik buhul bagian atas dapat dicari dengan menggunakan rumus : Muatan air hujan = 40 – 0,8 α = 40 – (0,8 x 35 o) = 12 kg/m Beban terhadap titik buhul masing-masing :

•

Titik A dan E

= (1,83 +½ 2,564) x 2 x 12 = 74,688kg

•

Titik F dan H

= ½ (2,564+2,56) x 2 x 12 = 61,488 kg

38

Hendri /080301076

13


•

Titik G= ½ (2,56+2,56) x 2 x 12 = 61,44 kg

3.1.3

Beban Angin

3.1.3.1 Angin Tekan

C = 0,02 α – 0,4 = (0,02 x 35 o) – 0,4 = 0,3 Beban angin = 40 x 0,3 = 12 kg/m 2 Beban yang diterima masing-masing titik buhul :

•

Titik buhul A dan E

= (A1 + ½A2) x jarak kuda-kuda x tekanan

angin = (1,83 +½ 2,564 ) x 2 x 12 = 74,688 kg

•

Titik buhul F dan H

= ½ (A2 +A3) x jarak kuda-kuda x tekanan

angin = ½ (2,564 + 2,56) x 2 x 12 = 61,488 kg

•

Titik buhul G

= ½ (A3 +A4) x jarak kuda-kuda x tekanan

angin = ½ (2,56 + 2,56) x 2 x 12 = 61,44 kg

3.1.3.2 Angin Hisap

C = – 0,4 Besarnya beban untuk masing-masing titik buhul :

•

Titik buhul A = E

= (1,83 + ½ 2,564) x 2 x (-0,4) x 40 = -

99,584 kg

•

Titik buhul F = H = ½ (2,564+ 2,56) x 2 x (-0,4) x 40 = - 81,984

kg

38

Hendri /080301076

14


•

Titik buhul G = ½ ( 2,56 + 2,56) x 2 x (- 0,4) x 40

= -81,92 kg

Tabel 3.1 Kombinasi Muatan Tetap

Titik Berat Buhul Sendiri

Beban Mati (kg) Beban Hidup Berat Berat atap Orang Plafond Hujan + Pekerja + (Kg/m) Gording (Kg) Penggantung 74,68 21,977 91,8 100 8

A

59,243

B

38,375

-

75,6

-

100

C

64,028

-

75,6

-

100

D

38,375

-

75,6

-

100

E

59,243

21,977

91,8

F

42,248

303,758

-

G

37,973

128,697

-

H

42,248

303,758

-

74,68 8 61,48 8 61,44 0 61,48 8

38

100 100 100 100

Jumlah Pembulatan (kg) 347,70 8 213,97 5 239,62 8 213,97 5 347,70 8 507,49 4 328,11 0 507,49 4

(kg)

348 214 240 214 348 507 328 507

Hendri /080301076

15


Cremona

38

Hendri /080301076

16


Tabel 3.2 Kombinasi Muatan Panjang Batang

Beban Tetap

Batang (m) (1) A2 A3 A4 A5

(2) 2.564 2.564 2.564 2.564

(kg) (3) -1752.16 -1123.65 -1123.65 -1752.16

Beban Angin (kg) Tek. Tek. Ki Ka His Ka His Ki (4) (5) 56.14 2.85 76.54 26.98 -23.84 73.4 -6.56 49.43

Kombinasi Muatan

Gaya Maks

Gaya Desain

(kg)

(kg)

-1758.72

Sekunder

Sekunder

I (3)+(4) -1696.02 -1047.11 -1147.49 -1758.72

II (3)+(5) -1749.31 -1096.67 -1050.25 -1702.73

-1749.31 -1096.67 -1147.49 -1758.72

B1

2.1

1435.29

B2 B3 B4

2.1 2.1 2.1

1435.29 1435.29 1435.29

177.2 7 177.2 7 50.85 50.85

V1 V2 V3

1.48 2.94 1.48

214 961 214

0 -13.45 0

0 -9.85 0

214 947.55 214

214 951.15 214

214 951.15 214

951.15

D1 D2

2.564 2.564

-628.51 -628.51

-65.44 88.89

87.24 -70.08

-693.95 -539.62

-541.27 -698.59

-693.95 -698.59

-698.59

-210.9

1612.56

1224.39

1612.56

-210.9 -82.04 -82.04

1612.56 1486.14 1486.14

1224.39 1353.25 1353.25

1612.56 1486.14 1486.14

38

Hendri /080301076

1612.56

17


BAB IV PENDIMENSIAN BATANG

Untuk rangka kuda-kuda digunakan kayu kelas II, yaitu kayu Rasamala dengan berat jenis rata-rata 810 kg/cm2, berdasarkan PKKI-1961 daftar II untuk kayu kelas I adalah: = 100 kg/cm2

•



•



•



= 25 kg/cm2

•



= 12 kg/cm2

lt tk II =

tr II = 85 kg/cm2



tk

II

Konstruksi terlindung (konstruksi kuda-kuda), factor akibat muatan tetap dan angin, factor



= 1. Pembebanan

= 5/4 (PKKI-1961), maka tegangan-



tegangan izinnya adalah:

•



•



•



= 1 x 5/4 x 100 kg/cm 2

lt tk II = tk

tr II = 1 x 5/4 x 85 kg/cm 2



= 1 x 5/4 x 25 kg/cm 2

38

= 125 kg/cm2 = 106,25 kg/cm 2 = 31,25 kg/cm 2

Hendri /080301076

18


•

= 1 x 5/4 x 12 kg/cm 2



II

= 15 kg/cm2

Alat sambung plat kokot bulldog, pelemahannya 20%-30% sehingga Fnetto = 80% x Fbruto. Berdasarkan bab V pasal 9 PKKI-1961, batang-batang kayu konstruksi rangka (vanwerk) harus mempunyai ukuran lebih besar atau sama dengan 4 mm, dan luas penampang lebih besar atau sama dengan 32 mm. Perhitungan batang tarik menggunakan rumus:

• •

Fn = 0,8 Fbr P P σ ytb = = < σ lt// Fn 0,8 × Fbr

Untuk perhitungan batang tekan, ujung batang dianggap sensi-sendi (Lk = L). Menurut PKKI-1963, gaya yang ditahan batang harus digandakan dengan faktor tekuk (ω) untuk menghindari bahaya tekukan. Jadi untuk batang tekan menggunakan rumus: P × ω

•

σ ytb =

Fbr

< σ tk//

Pada batang tekan akan terjadi tekuk, angka kelangsingannya adalah : Lk

I min

•

imin =

F br

imin

dan =

Harga ω dapat dilihat pada daftar III PKKI-1963, sedang untuk dimensi batang gaya maksimum diambil dari tabel 4.

4.1 Batang bawah (balok Bint)/ B1, B2, B3, dan B4

Batang bawah (balok bint) dipilih dua batang dimana bekerja gaya tarik maksimum, kayu yang digunakan berukuran 2 x 5/10 cm. Gaya batang desain =1612,56 kg (tarik)

•

Fbr

= 2 x 5 x 10

= 100 cm 2

Faktor perlemahan akibat alat sambung dianggap 20%

•

Fn = 0,8 x 100

= 80 cm 2

38

Hendri /080301076

19


Kontrol tegangan σ ytb

=

P Fn

=

1612 ,56 80

=

20,16 / cm 2

< σ trII =

106 ,25kg / cm 2

(OK)

4.2 Batang Vertikal (V1,V2,V3)

Batang atas dipilih batang tunggal dimana bekerja gaya tekan maksimum, kayu yang digunakan berukuran 5/10 cm. Gaya batang desain = 951,15 kg (tekan)

•

= 5 x 10 = 50 cm2

Fbr

Faktor perlemahan akibat alat sambung dianggap 20%

•

= 40 cm 2

Fn = 0,8 x 50 Kontrol tegangan σ ytb

=

P Fn

=

951 ,15 40

=

23 ,78 kg / cm 2

< σ trII

=

106 ,25 kg / cm 2 .......... .......... .....( aman )

4.3 Batang Diagonal (D1 dan D2)

Batang diagonal bekerja dua gaya yaitu gaya tekan dan tarik, kayu yang digunakan berukuran 5/10 cm. Batang D1 = D2 ,gaya yang bekerja adalah gaya tekan sebesar 698,59 kg.

• Panjang batang l=lk = 2,564 m = 256,4 cm = 50 cm 2

•

Fbr

•

Imin = 1/12. b. h 3

•

i min

•

λ =

= 5 x 10

=

l k imin

416 ,67 50 =

=

256 ,4 2,89

= 1/12 x 5 x 10 3

= 416,67 cm 4

2,89 cm

=

88,72cm

Dari daftar PKKI 1961didapat factor tekuk ϖ = 2,45 σ ytb =

P ω Fbr

=

698 ,59 × 2,45 50

=

34,23 < 106 ,25kg / cm 2 ……………(aman)

4.4 Perhitungan Batang Tekan

38

Hendri /080301076

20


4.4.1 Batang kaki kuda-kuda A2,A3, A4 dan A5

Batang kaki kuda-kuda dipilih dimana bekerja gaya tekan maksimum, kayu yang digunakan berukuran 5/10 cm.

• Gaya batang yang bekerja P = 1758,72 kg (-) • Panjang batang l=lk = 2,564 m = 256,4 cm • Fbr = 5 x 10 = 50 cm 2 •

I m in =

•

i min

•

λ =

1 bh3 12

=

l k imin

416 ,67 50 =

1 × 5 × 103 12

=

=

256 ,4 2,89

=

416,67cm4

2,89 cm

=

88,72cm

Dari daftar PKKI 1961didapat factor tekuk ϖ = 2,45 σ ytb =

P ω Fbr

=

1758 ,72 × 2,45 50

=

86,18

38

<

2

106 ,25 kg / cm ……………(aman)

Hendri /080301076

21


BAB V PERHITUNGAN SAMBUNGAN

G A3

A4 147.04

695.84

F

H B5

A2

A1

A

V1 B1

B

210.00

B6 A5

V2

D1

D2

B2

C

210.00

B3

147.04

V3 D

210.00

B4

E

A6

210.00

840.00

Gambar 5.1 Bentuk Rangka Kuda-Kuda

Sebagai dasar perhitungan, digunakan PKKI-1961 NI-5. Rangka kudakuda menggunakan Kayu Rasamala (kayu kelas kuat II), maka tegangan yang diperkenankan untuk kayu kelas kuat II dengan bentuk konstruksi kuda-kuda termasuk konstruksi terlindung ( β = 1) dan jenis pembebanan berupa beban tetap dan tidak tetap (δ = 5/4) adalah :



=σ × β × δ

= 100 × 1 × 5/4 = 125 kg/cm2

σ lt

38

Hendri /080301076

22




σ tk // =

σ tr //

=

85 × 1 ×

=

25 × 1 ×

5

/4 = 106,25

kg/cm2 

σ tk ⊥

5

/4 =

31,25

kg/cm2 

= 12 × 1 × 5/4 = 15

τ //

kg/cm2

5.1

Sambungan Perpanjangan Batang

5.1.1 Sambungan pada Batang Horizontal

Karena panjang kayu yang tersedia di pasaran berukuran 4 – 5 meter, sedangkan balok bint pada konstruksi mempunyai panjang 8,4 m, maka pada balok bint diperlukan sambungan perpanjangan. Pada konstruksi kuda-kuda ini direncanakan satu kali penyambungan yaitu pada batang B 3.

•

Gaya batang (S) B 3 = 1612,56 kg (tarik)

•

Ukuran kayu balok bint 2 × 5/10

•

Direncanakan menggunakan plat penyambung dengan ukuran

4

/10

•

Digunakan kayu rasamala (kelas kuat II) Bj = 0,81 gr/cm 3

•

Konstruksi terlindung β = 1

•

Muatan tidak tetap δ = 5/4

•

Alat sambung yang digunakan kokot bulldog (perlemahan alat

sambung sebesar 20%) Ukuran kayu minimum = 4/10 Maka dipakai plat kokot bulldog bulat 2” = 4,8 cm (syarat kayu minimum untuk kokot bulat 2” adalah 1,905/6,35), dengan digunakan baut Ø 1/2 ” didapat P = 300 kg (Bj = 0,5). Plat sambungan yang direncanakan adalah kayu rasamala (Bj = 0,81), maka perlu diberi faktor pengali.

•

Kekuatan sambungan

38

Hendri /080301076

23


Pr = P x δ x Bj/0,5 Pr = 300 x 5/4 x 0,81/0,5 Pr = 607,5 kg

•

Jumlah kokot n= n=

•

S Pr 1612,56

= 2,65 digunakan 3 kokot untuk tiap bagian sambungan

607 ,5

Jarak baut jarak ujung kayu sampai baut = 4 cm jarak antar baut

•

= 7 cm

Panjang plat penyambung

= (4 x 4) + (7 x 4) = 44 cm

kokot φ 2''

baut φ ½''

44 cm

10 cm

4

7

7

7

7

4

4 4

Tampak Depan 4 cm

Tampak Samping

5 cm 5 cm 5 cm 4 cm

Tampak Atas

Gambar 5.2 Sambungan perpanjangan batang pada balok bint

5.1.2 Sambungan pada Batang kaki Kuda-kuda

Pada rangka kuda-kuda yang direncanakan panjang batang A ke G dan dari E ke G = 6,96 m. Oleh karenanya pada kaki kuda-kuda dilakukan satu kali

38

Hendri /080301076

24


penyambungan yaitu pada pertengahan bentang A 3 dan bentang A4, Besar gaya yang diterima batang A4 lebih besar dari batang A 3 adalah 1147,49 kg. Ukuran kayu 5/10 cm,Ukuran kayu untuk plat penyambung minimum = 4/10 Maka dipakai plat kokot bulldog bulat 2” = 4,8 cm (syarat kayu minimum untuk kokot bulat 2” adalah 1,905/6,35), dengan digunakan baut Ø 1/2 ” didapat P = 300 kg (Bj = 0,5). Plat sambungan yang direncanakan adalah kayu rasamala (Bj = 0,81), maka perlu diberi faktor pengali.

•

Kekuatan sambungan Pr = P x δ x Bj/0,5 x (1-0,25 x sin 35 o) Pr = 300 x 5/4 x 0,81/0,5 x (1-0,25 x sin 35 o) Pr = 520,39 kg

•

Jumlah kokot n= n=

•

S Pr 1147,49

= 2,21 digunakan 3 kokot untuk tiap bagian sambungan

520 ,39

Jarak baut jarak ujung kayu sampai baut = 4 cm

•

Jarak antar baut

= 7 cm

kokot φ 2'' Panjang plat penyambung baut φ ½''

= (4 x 4) + (7 x 4) = 44 cm

44 cm

5

4

4

4

Tampak Samping

7 7 4

4

7 7 10 cm

4

Tampak Depan

4 cm 5 cm 4 cm

4 7 7 4

4

7 7 4

Tampak Atas

38

Hendri /080301076

25


Gambar 5.3 Sambungan perpanjangan batang kaki kuda-kuda

5.2 Sambungan pada Titik Buhul 5.2.1 Titik Buhul A dan E 5/10

A2

A2 = 1749,31 kg (tekan)

35°

A

B1

B1 = 161256 kg (tarik)

2x 5/10 5/10

Perhitungan berdasarkan gaya maksimum (S) yaitu A 2 = 1749,31 kg (tekan) Direncanakan menggunakan kokot ∅ 2 ″

dan baut ∅ 5/8 ″

= 1,6 cm dan di

dapat P = 500 kg.

•


•

Jumlah kokot n=

S Pr

38

Hendri /080301076

26


n=

•

1749,31

= 1,95 digunakan 2 kokot

867 ,31

Jarak baut Jarak antar baut

= 7 cm 10

φ5/8''

10

10

7cm

5

Tam pakDepan

Tam pakSam ping 5 5 5 7cm

Tam pakAtas

Gambar 5.4 Sambungan titik buhul A dan E 5.2.2 Sambungan Titik B dan D 5/10

V1 = 214 kg (tarik)

V1

B1 = 1612,56kg (tarik) B2 = 1612,56 kg (tarik)

2x 5/10

2x 5/10

B

B1

B2

Perhitungan berdasarkan gaya vertikal (S) yaitu V 1 = 214 kg (tarik) Kekuatan kokot yang didapat (P) = 300 kg

•

Kekuatan sambungan Pr = P x δ x Bj/0,5 x (1-0,25 x sin 90 o) Pr = 300 x 5/4 x 0,81/0,5 x (1-0,25 x sin 90 o) φ ½''

Pr = 455,63 kg

•

kokot φ 2''

Jumlah kokot 10cm

n=

S Pr

5

5

5

Tampak Depan

n=

214

455 ,63

= 0,47 digunakan 1 kokot

Tampak Samping

5cm 5 cm 5 cm

Tampak Atas

38

Hendri /080301076

27


Gambar 5.5 Sambungan Titik Buhul B dan D 5.2.3

Sambungan titik Buhul F dan H 5/10 A3

F A2

Gaya batang : A2 = 1749,31 kg (tarik)

70°

A3 = 1096,67 kg (tarik)

55°

D1 5/10

V1 = 214

V1 8/16

5/10

kg (tarik)

D1 = 693,95 kg (tekan)

5/10

a). Sambungan batang kaki kuda-kuda dengan batang vertikal (V 1)

Ukuran kayu 5/10 cm,Ukuran kayu untuk plat penyambung minimum = 4/10 Maka dipakai plat kokot bulldog bulat 2” = 4,8 cm (syarat kayu minimum untuk kokot bulat 2” adalah 1,905/6,35), dengan digunakan baut Ø 1/2 ” didapat P = 300 kg (Bj = 0,5) dengan α 55 o Plat sambungan yang direncanakan adalah kayu rasamala (Bj = 0,81), maka perlu diberi faktor pengali. 

•

Perhitungan berdasarkan gaya V1 = 214 kg (tarik)

Kekuatan sambungan

38

Hendri /080301076

28


Pr = P x δ x Bj/0,5 x (1-0,25 x sin 55 o) Pr = 300 x 5/4 x 0,81/0,5 x (1-0,25 x sin 55 o) Pr = 483,09 kg

•

Jumlah kokot n= n=

•

S Pr 214 = 0,44 digunakan 1 kokot untuk tiap bagian sambungan 483 ,09

Jarak baut jarak ujung kayu sampai baut = 4 cm

•

Panjang plat penyambung

= (4 x 4) + (7 x 4) = 44 cm

b). Sambungan batang kaki kuda-kuda dengan batang diagonal (D 1)

•

Perhitungan berdasarkan gaya D1 = 693,95 kg (tekan)

•

Digunakan sambungan gigi menurut garis bagi sudut luar (sambungan gigi

tunggal)

•

Besar sudut α = (180° – 2× 55°) = 70°

•

Kayu Kelas Kuat II ½α

= σ tk // - ( σ tk // - σ )Sin½α tk ⊥ = 106,25 – {(106,25– 31,25) × Sin (½ .70°)} = 63,23 kg/cm 2

•

Kedalaman Gigi (tv) Kedalaman gigi dihitung dengan : 2 1

P C os tv =

2

b σ 1 / 2α

α

=

38

693,95 Cos 2 ( 12 .70°) 5 × 63,23

= 0,72 cm

Hendri /080301076

29


Kontrol kedalaman gigi :

α ≥ 60°

tv ≥ 1/6 h = 1/6 (10 cm) = 1,67 cm

⇒

Karena tv = 0,72 cm < t v = 1,67 cm, maka sambungan gigi tunggal dapat digunakan dengan menggunakan t v = 1,67 cm.

•

Kontrol Tegangan pada Gigi 2 1 2 α

2

P C os σ ½ ytb

=

=

b t v

σ ½ ytb = 55,77 kg/cm 2

693,95 × Cos ( 12 .70°) 5 × 1,67 <

½α

= 55,77 kg/cm 2

= 63,23 kg/cm 2 ................................

(aman)

•

Digunakan plat strip untuk mengikat kaki kuda-kuda dengan batang diagonal

10

Ø1.27

kokot Ø4.80 cm

3 cm 12 cm 24 cm tv =1.67 cm

4

4

Tampak Depan

5 Tampak Samping

4 cm 5 cm 4 cm 10 Tampak Atas

Gambar 5.5 Sambungan Titik Buhul B dan D

38

Hendri /080301076

30


5.2.4 Sambungan titik Buhul C

Gaya batang : V2 = 951,15 kg (tarik)

5/10

D1 = 693,95 kg (tekan)

V2 5/10

D2 = 698,69 kg (tekan)

5/10

D1

D2

B2 = 1612,56 kg (tarik)

55° 35°

2x 5/10

2x 5/10 B2

B3 = 1486,14 kg (tarik)

B3

C

a). Sambungan batang vertikal (V 2) dengan batang bawah (horizontal)

Perhitungan berdasarkan gaya vertikal (S) yaitu V 2 = 915 kg (tarik) Kekuatan kokot yang didapat (P) = 300 kg

•


•

Jumlah kokot n= n=

S Pr 915 = 2,00 digunakan 2 kokot 455 ,63

b). Sambungan batang V2 dengan D1 = batang V2 dengan D2 

Perhitungan berdasarkan gaya maksimum yaitu D2 =

698,59 kg (tekan) 

Digunakan sambungan gigi menurut garis bagi sudut luar

(sambungan gigi tunggal)  

Besar sudut α = 55° Kedalaman Gigi (tv)

38

Hendri /080301076

31


Untuk sambungan gigi menurut garis bagi sudut luar 20 ° < α < 60 °, kadalaman gigi dihitung dengan : S

698 ,59

tv = 112 b = 73 ×5 = 1,91 cm Kontrol kedalaman gigi :

α ≤ 55°

⇒

tv ≤ 1/5 h = 1/5 (10 cm) = 2 cm

Karena tv = 1,91 cm < t v = 2 cm, maka sambungan gigi tunggal dapat digunakan dengan menggunakan t v = 2 cm. 


= σ tk // - ( σ tk // - σ )Sin½α tk ⊥ = 106,25 – {(106,25 – 31,25) × Sin (½ . 35 °)} = 83,70 kg/cm 2



Kontrol Tegangan pada Gigi 2 1

S C o s σ ½ ytb

=

2

α

b t v

698,59× C o s2 ( 12 .55° )

=

σ ½ ytb = 54,96 kg/cm 2

5× 2 <

½α

= 54,96 kg/cm 2

= 83,70 kg/cm 2 ................................

(aman) 

Perhitungan Kayu Muka l v =

10

S Cos α b τ //

=

698 ,59 10

×Cos

55 °

5 ×12

= 6,68 cm 10

Syarat : l v ≥ 15 cm, jadi l v diambil 15 cm

•

Dipakai plat strip ukuran (0,5x5x20) cm untuk mengikat batang

diagonal dengan batang vertikal Ø1.27 10

10

tv = 15 cm

Tampak Samping Tampak Depan

5 cm

38

5 cm /080301076 Hendri 5 cm

32


Gambar 5.5 Sambungan Titik Buhul C

5.2.5

Sambungan titik Buhul G

G Gaya batang : A3

55°

55°

A3 = 1096,67 kg (tekan)

A4

A4 = 1147,49 kg (tekan) 5/10

V2

5/10

V2 = 951,15 kg (tarik)

5/10

a). Sambungan batang A3 dengan V2 = batang A4 dengan V2 

Perhitungan berdasarkan gaya maksimum yaitu A4 =

1147,49 kg (tekan) 

Direncanakan

menggunakan

sambungan

gigi

tunggal

dengan α 1 = 55°

38

Hendri /080301076

33





= σ tk // - ( σ tk // - σ )Sin½α tk ⊥ = 106,25 – {(106,25 – 31,25) × Sin (½ .55°)} = 71,62 kg/cm 2



Kedalaman Gigi (tv) Untuk sambungan gigi menurut garis bagi sudut luar 20 ° < α < 60°, kadalaman gigi dihitung dengan : 1147,49

S

tv = 73

=

b

= 3,14 cm

73 ×5

Kontrol kedalaman gigi :

α = 55°

tv ≥ 1/5 h = 1/5 (10 cm) = 2 cm

⇒

Karena tv = 2,025 cm > t v =2,687 cm, maka sambungan gigi tunggal tidak dapat digunakan, dicoba dengan gigi ganda. Gigi kedua dibuat tegak lurus kaki kuda-kuda, diambil S 2 = ½ S S2 = ½ x 1147,49 = 573,75 kg

= σ tk // - ( σ tk // - σ )Sin½α tk ⊥

α

= 106,25 – {(106,25 – 31,25) × Sin 55°} = 44,81kg/cm2 tv2 =

S 2 . cos α b.σ

=

573,75.cos

α

5 x 44 ,81

55

= 1,47 cm

tv2 < 1/5 h, digunakan t v2 = 2 cm

ts =

t v 2 cos α

=

2 cos 55 o

= 3,49 cm, gigi kedua mendukung gaya sebesar :

S2 = ts2 . b . σ α = 3,49 x 5 x 44,81 = 781,93 kg Sehingga S1 menjadi = 1147, 49 – 781,93 = 565,56 kg

38

Hendri /080301076

34


tv1 =

565 ,56 73 .5

= 1,55 cm

Kontrol Tegangan pada Gigi ke-satu

σ ½ ytb = σ ½ ytb

2 1

S 1 C o s

2 α

b t v1

2

=

565,56 × Cos ( 12 .55°) 5 × 1,55

= 64,73 kg/cm 2 <

½α

= 64,73 kg/cm 2

= 71,62 kg/cm 2 ......................................

(aman) Perhitungan Kayu Muka

lv1 =

S 1 Cos α b τ //

=

×Cos

565,56

55 °

5 ×12

= 5,41 cm

Syarat : l v1 > 15 cm, jadi l v1 diambil 19 cm lv2 =

S Cos α 1147,49 ×Cos 55 ° = = 10,97 cm b τ // 5 ×12

Syarat : l v2 > 30 cm, jadi l v1 diambil 30 cm

lv1 = 19 cm lv2 = 30 cm

tv1 = 1.55 cm

baut φ ½'' plat besi 5x20x0.5 cm

tv2 = 2 cm

10

10

10

5

Tampak Samping

Tampak Depan

5

Gambar 5.6 Sambungan Titik Buhul G 10 Tampak Atas

38

Hendri /080301076

35


BAB VI PERHITUNGAN ZETTING

Karena adanya beban-beban yang bekerja pada konstruksi rangka, batang batang pada konstruksi tersebut berubah panjangnya, sebagai akibatnya seluruh konstruksi mengalami perubahan bangunan, yaitu peralihan vertikal yang dikenal dengan penurunan atau zetting. Zetting maksimum yang diperkirakan untuk konstruksi kayu adalah : f maks =

1 300

. L



(PKKI-1961, NI-5)

Untuk perhitungan zetting pada konstruksi dianggap bekerja gaya P = 1 satuan yang mempunyai harga maksimum pada saat beban di tengah-tengah

38

Hendri /080301076

36


konstruksi. Besarnya zetting yang ditimbulkan pada konstruksi dihitung dengan rumus: SF =

S × L ×U E × F

Dimana : SF

= Penurunan(zetting) yang terjadi (cm)

S

= Gaya batang (kg)

L

= Panjang batang (cm)

U

= Gaya batang akibat 1 satuan di tengah bentang (ton)

E

= Modulus Elastisitas Kayu (kg/cm2 )

F

= Luas penampang kayu (cm 2 )

Dalam perhitungan zetting, digunakan metode cremona untuk mendapatkan gaya batang akibat beban 1 satuan yang berada di tengah-tengah konstruksi. Hasil yang diharapkan adalah aman, dengan syarat: f ytb < f max f maks =

1 300

×

840

=

2,80 cm

Tabel 6.1 Perhitungan Zetting

38

Hendri /080301076

KAYU hendri

Recommend Documents